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塑料電鍍常見故障分析和處理
????????塑料電鍍常見故障分析和處理：
????????1.零件表面都鍍不上銅層;出現(xiàn)這類故障的原因，一般是敏化液或活化液失效引起，還有可能是化學鍍銅液中pH值、溫度、甲醛、硫酸銅含量太低或絡合劑含量太高而引起。對這類故障的處理，應先檢查敏化液、活化液或膠體鈀溶液是否正常。用新配制的少量敏化和活化液(或膠體鈀溶液)，如果粗化過的塑料零件經(jīng)新配制的敏伊和活化液處理后能夠沉積上銅層，證明原來的敏化液或活化液已失效，應調整或更換這些溶液。若粗化過的淺色塑料零件，經(jīng)過原來的敏化和活化溶液處理后，零件表面能變?yōu)樽睾稚?，說明敏化液和活化液未失效，應檢查化學鍍銅液。在檢查化學鍍銅液時，先檢查溶液的pH值和溫度，將溶液的pH值調至12左右，溫度控制在30℃左右，再補充適量的甲醛后進行試鍍，若零件上仍不能沉積上銅層，則應從化學鍍銅液的顏色(顏色淺)或成分分析，判斷鍍液中硫酸銅含量是否偏低，如果含量偏低，應補充適量的硫酸銅主鹽。經(jīng)過這樣的分析和處理，可以消除零件鍍不上銅的現(xiàn)象。
????????2.化學鍍銅時。零件表面局部鍍不上銅層零件局部鍍不上與完全鍍不上是不同的，出現(xiàn)這種故障的原因是：零件表面局部鍍不上可能是除油不徹底;粗化不良;敏化或活化時間不夠;塑料零件本身有應力或化學鍍銅液成分失調等。零件除油不徹底造成的鍍不上僅發(fā)生在少數(shù)零件和零件的局部位置上，不會所有的零件表面都有油，因此，出現(xiàn)這種故障的現(xiàn)象是少數(shù)的，可以采取良好的除油措施消除;若塑料本身有應力引起的鍍不上通常出現(xiàn)在零件的相似的部位，可以采取將少量零件經(jīng)熱處理去應力后，再按常用的粗化、敏化、活化和化學鍍銅進行檢查排除這種故障;化學鍍銅液成分失調通常表現(xiàn)為沉銅速度慢。如果在化學沉銅時，塑料件表面在5min之內開始沉銅，那就不是鍍銅液成分失調的問題;若化學鍍銅時，塑料件零件表面在15min以上還沒有銅層，那就可能是化學鍍銅液的pH值太低、溫度低、甲醛含量低、硫酸銅含量低或絡合劑含量太高的原因，可以采取分析溶液按比例進行調整消除這種故障。另外，粗化溶液中鉻酸含量不足，粗化溫度過低或時間太短也會出現(xiàn)粗化不良，導致零件局部表面鍍不上銅。
????????不同的塑料需要采用不同的粗化溫度和時間，大多數(shù)國產(chǎn)的ABS塑料，粗化溫度只需在60℃～65℃，時間為20min～30min就可以了，粗化溫度再高，容易造成粗化過度，使塑料零件變形。但日本的電鍍級ABS塑料，用60℃～65℃溫度就顯得有點太低，容易造成零件粗化不良，一般以70℃～75℃粗化為好。當然還要看零件是否變形，若容易變形的零件，粗化溫度就應低一些，時間長一些。對于一些不易變形的零件，粗化溫度可以高一些，時間短一些為好。有的廠在粗化時溫度控制在82℃～85℃，而時間縮短為2min～5min，這樣粗化的零件，化學鍍銅后在電鍍光亮銅時就亮得快，光亮度也好。因此，在粗化時，應根據(jù)不同的塑料材料，掌握好粗化溶液的溫度和時間，以防止出現(xiàn)粗化不良造成的電鍍故障。某廠在塑料標牌電鍍過程中，配套廠送來的塑料零件不是正規(guī)的注塑件，而是在注塑板上經(jīng)過機械加工成形、表面拋光的零件，采用常規(guī)的注塑零件電鍍工藝進行電鍍。結果發(fā)現(xiàn)該零件在粗化前外表都很正常，但一經(jīng)化學粗化工序，零件表面就出現(xiàn)幾處發(fā)黃的斑區(qū)，化學鍍銅時該區(qū)的鍍層就發(fā)黑，電鍍后出現(xiàn)漏鍍故障。盡管多次調整化學粗化工藝，延長消除內應力的熱處理時間，加強化學還原工序，但收效甚微。經(jīng)對塑料毛坯件制作工藝進行調查，了解到制作毛坯的ABS注塑板，因注塑機料膛清理不盡，注塑板上有少量黑色料的夾雜物。雖經(jīng)機械加工和拋光，零件表面見不到缺陷了，但在粗化過程中由于該區(qū)內應力較大，很容易粗化過度，形成微細裂紋或疏松。這樣就在活化工序中除了發(fā)生反應還有一部分未反應的溶液滲透在裂紋中，雖經(jīng)水洗、甲醛還原也不能完全清除。以至使化學鍍銅不能按正常反應過程進行，并且在該區(qū)形成黑色不導電的Cu20層，造成局部漏鍍現(xiàn)象的發(fā)生。后經(jīng)該廠改用化學鍍鎳工藝進行塑料零件的金屬化，就避免了上述故障的出現(xiàn)。這是因化學鍍鎳液中還原劑(次亞磷酸鈉)的還原能力遠遠大于化學鍍銅溶液中的甲醛，從而消除了這種故障。
????????還有，敏化和活化的時間不夠，往往也會出現(xiàn)塑料零件局部鍍不上銅的現(xiàn)象，有時經(jīng)一次敏化和活化的塑料零件，在局部沒有形成起活化的銀原子，這樣就會出現(xiàn)局部鍍不上銅的現(xiàn)象。為了消除這類故障，可以在第一次敏化和活化后，水洗后再重復進行第二次敏化和活化處理，甚至進行第三次、第四次敏化和活化處理，使粗化過的塑料零件，表面各個部位都有起催化作用的銀原子，從而消除零件局部鍍不上銅的現(xiàn)象。
????????3.鍍層與塑料結合力差塑料零件鍍層結合力差是一個常見的故障現(xiàn)象，一般出現(xiàn)這種故障的原因是：塑料零件表面除油不徹底;塑料注塑成型條件不當;表面粗化不夠充分或粗化過度;化學鍍銅液中有油等都會引起鍍層的起泡、脫皮等故障。一般零件除油不徹底是偶然的少數(shù)現(xiàn)象，可以用加強鍍前除油措施來避免這種故障情況;注塑成型條件不當造成的鍍層結合力不好往往出現(xiàn)在每個零件相同的部位，而且會有很多零件都有這種故障現(xiàn)象，是否這種原因可以取少量零件，放在烘箱中去除應力后，再經(jīng)粗化、敏化、活化和化學鍍銅，以及電鍍后觀察鍍層結合力是否良好。零件粗化不夠充分產(chǎn)生的鍍層結合力不好往往出現(xiàn)在零件的凹面上，若將鍍層剝離，則這些部位的塑料表面通常較光滑，而粗化過度造成的鍍層結合力不好則較多出現(xiàn)在零件的尖端和邊緣，剝去鍍層后這些部位呈現(xiàn)出粗糙的外觀。
????????檢驗粗化是否恰當?shù)霓k法是將粗化過的零件放在太陽光下或放在烘箱中干燥，若干燥后的表面發(fā)白，零件的尖端和邊緣出現(xiàn)細粉狀的物質，這種粉狀物用手能揩去，則表明這些零件已粗化過度，應降低粗化溫度或縮短粗化時間。若干燥后的零件表面，有少數(shù)部位發(fā)白，大部分表面仍是塑料的本色，則表明粗化不夠充分，應提高粗化溫度或延長粗化時間。
????????究竟選用什么樣的粗化溫度和時間?最好取少量零件，分批在不同的粗化溫度和時間下進行試驗，找出使粗化過的零件既能親水，又能在干燥后表面呈現(xiàn)均勻發(fā)白而無粉狀物存在時的粗化溫度和時間，然后以控制在這樣的溫度和時間下進行粗化為好。采用空氣攪拌對改善化學鍍銅層的結晶組織，減少銅粉，延長鍍銅液的使用壽命都有一定好處，化學鍍銅依靠攪拌改善鍍層結晶和延長鍍液壽命的機理是可以幫助快速除去鍍液中反應產(chǎn)生的氫氣，起到了鍍液中的第二種還原劑的作用，但是它的存在會導致局部鍍液的活性過強;另外要嚴格凈化攪拌通人的空氣，否則，若把空氣壓縮機中的油帶入鍍銅液中，將會使鍍銅層粗糙、疏松，結合力不好。因為化學鍍銅液呈堿性，若進入鍍銅液的油為皂化油，則就會發(fā)生皂化反應而生成皂和甘油，若進入溶液的為非皂化油，那么在長時間的空氣攪拌下會部分乳化，從而使鍍銅液中出現(xiàn)泡沫。因此，當觀察到鍍銅液中有泡沫產(chǎn)生，同時又發(fā)生銅層粗糙、疏松，結合力不好時，就應檢查通人鍍銅液的空氣是否有油，如果有油，就要加強空氣凈化，另外還要對鍍銅液進行活性炭處理，以除去油污，消除鍍層結合力不好的故障。
????????檢查塑料零件鍍層結合力可以采用劃格法，即用鋒利刃口間距l(xiāng)mm縱橫互劃l0條，劃痕必須露出塑料基體，再用規(guī)定的膠粘帶壓粘，在拉開膠粘帶時鍍層至少有90%不脫落或完全沒有鍍層粘落為合格。另外也可采用熱循環(huán)試驗來考核塑料零件鍍層的結合力，一般要求將塑料鍍件置于-30℃下lh，然后在室溫下放置1h，接著在70℃下lh，最后到室溫lh為一個循環(huán)，具有高結合性能的要求是經(jīng)過4個循環(huán)鍍層不能有起泡為合格。
????????4.鍍銅層上有深褐色粉末出現(xiàn)這種故障的原因是：化學鍍銅時零件裝載過多;粗化過度;鍍銅液的pH值或溫度過高;銅鹽含量過高且絡合劑含量太少;還原劑含量過多或鍍銅液被活化液沾污等。分析和處理這類故障時，要先檢查零件的化學鍍的裝載量是否過多，如果裝載量確實過多，則要減少化學鍍銅的零件數(shù)量，看看這種故障能否消除;再采取縮短化學粗化時間來檢查塑料零件粗化是否過度，如不是上述原因，就要檢查化學鍍銅溶液。
????????一般講，鍍銅溶液被活化液污染與化學鍍銅液成分及操作條件失常是不同的，后者通常使鍍銅速度加快，速度過快而導致形成深褐色粉末狀的銅層，假如化學鍍銅的速度并不快，那就有可能是活化液污染引起的。從化學鍍銅液成分及操作條件失常引起這類故障發(fā)現(xiàn)，化學鍍銅液的pH值太高就容易出現(xiàn)這類故障，所以生產(chǎn)中需要嚴格控制化學鍍銅液的pH值(在12左右)，千萬不要為了追求較快的鍍銅速度，而把化學鍍銅溶液的pH值提得較高。若把化學鍍銅溶液的pH值控制在12左右仍出現(xiàn)深褐色粉末狀的銅層，那就有可能是化學鍍銅液中需要補充絡合劑了，也可以適當稀釋鍍液，使化學鍍銅液的溫度控制在30℃以下。這些措施都有利于排除這種故障。
????????5.化學鍍鎳層上有黑色粉末出現(xiàn)這種故障的原因主要是：化學鍍鎳液的溫度高或鍍液的pH值過高、化學鍍鎳液中硫酸鎳和次亞磷酸鈉含量過高等。這些因素會使化學鍍鎳溶液的反應劇烈，導致溶液迅速分解，使溶液中產(chǎn)生固體鎳微粒，而這些微粒的夾人就成了鍍鎳層中的黑色粉末。排除這類故障的方法是：先需要控制鍍液的pH值和鍍液溫度，再分析調整溶液成分，然后過濾化學鍍鎳溶液中的固體微粒。
????????6.塑料鍍層(銅或鎳)的麻點塑料零件表面鍍層的麻點主要來源是：基體材料、化學鍍前工序、鍍銅和鍍鎳等方面。塑料零件基體上的小孔和小點、夾雜等都有可能引起鍍層麻點;粗化時從零件表面有小點不潤濕、活化到化學鍍后造成的無鍍層小點，再后電鍍就形成了麻點;而這些麻點是以凹坑的形式存在的。消除這個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的麻點就是加強基體材料的鍍前檢查和化學鍍前工序的處理。塑料零件在化學鍍后電鍍銅和電鍍鎳工序也是容易出現(xiàn)麻點的環(huán)節(jié)，鍍銅使用的含磷陽極板，如果含磷量低或者太高，導致陽極溶解不正常，容易產(chǎn)生氧化亞銅顆粒，而導致鍍銅層出現(xiàn)麻點。還有鍍液中光亮劑失調或者光亮劑分解產(chǎn)物等都會造成鍍層麻點，這些都要嚴格控制，從而消除電鍍銅層的表面麻點故障。電鍍鎳層出現(xiàn)麻點與鍍鎳液中鐵雜質、光亮劑分解產(chǎn)物、鍍液pH值、潤濕劑不足、鍍液中的固體顆粒等有關，同樣需要按照第4章中的方法進行這種鍍層麻點故障的排除。
